DE3125840C2 - Vorrichtung zum Anheben von Stampfern - Google Patents

Abstract

Bei der Verkokung von Kokskohle nach dem Stampfverfahren wird die Kokskohle vor dem Einfüllen in den Koksofen mit Hilfe von Stampfern verdichtet, wobei diese lange Stampferstangen aufweisenden Stampfer über sie abschnittsweise beeinflussende und angetriebene Hubscheiben angehoben und dann fallengelassen werden. Die die Hubscheiben tragenden Hubscheibenwellen sind der Zahl der Stampferstangen entsprechend einzeln gelagert. Dabei sind ihre Lagerstellen auf beiden Seiten der Stampferstangen gleichzeitig und gleichsinnig bewegbar und über ein Hydrauliksystem gleichmäßig beaufschlagt. Dadurch können die einzelnen Hubscheibenwellen den Gegebenheiten entsprechend angetrieben und gegen die einzelnen Stampferstangen angepreßt werden. Eine gleichmäßige und gleichförmige Anhebung aller Stampferstangen und Stampfer ist damit erreicht.

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anheben von Stampfern, die in Stampfkokereien zum Verdichten von Kokskohle vor deren Einführen in den Koksofen dienen, mit beidseitig der Stampferstangen verlaufenden Hubscheibenwellen, die zentral angetrieben werden und auf denen die Stampferstangen abschnittsweise beeinflussende Hubscheiben aufsitzen.

Zur Erzielung einer ausreichenden Koksqualität werden Kokskohlen häufig mit Hilfe von auf- und niedergehenden Stampfern in dafür vorgesehene Formen verdichtet Dabei werden die einzelnen Stampfe, · bei bekannten Stampfvorrichtungen (DE-OS 29 14 918) durch Hubscheiben angehoben, die auf einer durchgehenden Hubscheibenwelle sitzen und von einem Antriebsmotor angetrieben werden. Bei Drehung der beiden Hubscheiben drücken diese in einem nockenartig vorspringenden Bereich ihres Umfangs gegen den mit einem Reibbelag versehenen Steg des entsprechenden Stampfers und heben ihn unter Einwirkung der Reibkraft hoch. Bei weiterer Drehung gegen die Hubscheiben im zurückgesetzten Bereich ihres Umfanges den Stampfer dann wieder frei, so daß dieser herunterfällt und die Kokskohle verdichtet

Die Hubscheiben einer Seite der Stampfvorrichtung haben jeweils eine gemeinsame Hubwelle pro Stampferwagen, die über ein Zahnrad angetrieben wird. Die Zahnräder der beiden Hubwelien werden ihrerseits über Zwischenräder und ein Getriebe von einem Elektromotor angetrieben. Die Lager der riubwellen sind mit der Rahmenkonstruktion verschraubt und mit Blechpaketen unterfüttert Zum Nachstellen der Hubwellen werden die Lager von der Rahmenkonstruktion gelöst und die Hubwelle mit den Hubscheiben und Lagern abgehoben, um die Dicke der Blechpakete dem Abnützungsgrad der Reibbeläge anzupassen und die zum Heben der Stampfer erforderliche Reibkraft wieder zu gewährleisten. Das Nachstellen der Hubwellen ist mit großem Arbeits- und Zeitaufwand verbunden, obwohl es in der Regel genügt, nur eine der beiden Hubwelien nachzustellen. Zum Abheben der Hubwelle ist eine geeignete Vorrichtung, z. B. ein Hebezeug erforderlich.

Bei jedem Nachstellen der Hubwille muß zusätzlich der Zahneingriff zwischen Hubwellenritzel und Zwischenrad neu eingestellt werden. Wird diese Einstellung nicht gewissenhaft durchgeführt, sind Folgeschäden durch Verspannung und erhöhten Verschleiß der Zahnräder unvermeidbar. Erschwerend ist, daß die erforderliche Änderung der Dicke der Blechpakete nicht vorbestimmt bzw. vorhergesehen werden kann. Die Nachstellarbeit muß daher gegebenenfalls wiederholt werden, beispielsweise, wenn zu viele bzw. zu dicke Bleche entfernt wurden und die Lager infolge zu hoher Anpreßkräfte unzulässig belastet und warm werden.

Um die Ausfallzeiten möglichst gering zu halten, wird in der betrieblichen Praxis die Hubscheibenwelle in der Regel erst dann nachgestellt, wenn ein oder mehrere Stampfer nicht mehr angehoben werden. In der Zwischenphase tritt infolge verminderter Reibung zwischen Stampfersteg und Nocken der Hubscheiben Schlupf auf. Durch den so verminderten Hub der Stampfer verringert sich die Stampfdichte der Kokskohle und somit auch des Kohlekuehens, der zur Verkokung in den Ofen eingebracht wird.

Wird seitens des Betriebspersonals zu spät bzw. nicht bemerkt, daß sich die Stangen des Stampfers nicht heben, so kann dies zu erheblichen Schaden führen.

In diesem Fail stecken die nicht angehobenen Stampferstangen noch in dem Kohlekuchen und werden eingestampft, während der Wagenzug weiter mittels eines

Hydraulikzylinders verfahren wird Dies kann zum Verbiegen der in dem verfestigten Kohlekuchen festsitzenden Stampferstangen führen. Ein Auswechseln der Stampferslangen ist dann in der Regel nicht zu umgehen.

Da die zwei durchgehenden Hubscheibenwellen von einem gemeinsamen Antrieb betrieben werden, können die auf ihr befindlichen Hubscheiben auch nur gemein-'am ausgerichtet werden. Das hat zur Folge, daß jeweils die Ausrichtung nach der Stampferstange erfolgt, deren Steg und Reibbelagstärker am ungünstigsten ist Nur so kann man sicher sein, daß die Stampferstangen auch wirklich gehoben werden, da die Vorspannkraft nach dem ungünstigsten Fall ausgelegt wurde. Dabei ist aller-

gleichsinnige Beistellung der Hubscheiben zu erreichen, sind die Zahnschwingen erfindungsgemäß im Bereich der Zahnsegmente paarweise auf je einer Hebelwelle verlagert, wovon eine über einen angelenkten Hebel und einen beweglich damit verbundenen Arbeitszylinder beeinflußbar bzw. verdrehbar ist Wird über den Arbeitszylinder der Hebel und damit die Hebelwelle verstellt so wird diese Bewegung über die Zahnsegmente automatisch von der einen auch auf die andere Zahnschwinge und damit auf beide Hubscheiben übertragen. Der Arbeitszylinder kann ohne weiteres auch wenn er unter Belastung steht, eine gleiche Stellung der Hebelwelle bzw. der Zahnschwinge und der Hubscheibe bzw. Hubscheiben bewahren, da dem hydraulischen Arbeits

dings nachteilig, daß die übrigen Hubscheiben mit einer 15 zylinder ein hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil größeren Anpreßkraft an den Reibbelag angpreßt wer- zugeordnet ist Über dieses hydraulisch entsperrbare den, als dies eigentlich erforderlich ist Folge ist ein ver- Rückschlagventil kann die ölfeder auf der Kolben- sohältnismäßig hoher Verschleiß der Reibbeläge. wie auf der Stangenseite leckölfrei gesperrt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor- Zur Vergleichmäßigung des Betriebes ist vorgesehen,

richtung mit einem gleichbleibenden Anpreßdruck der 20 daß in der Zuleitung vor dem Rückschlagventil ein Hubscheiben zu schaffen, die die unterschiedlichen Dik- Druckspeicher angeordnet ist Dieser Druckspeicher ken der Stege und Reibbeläge automatisch berücksichtigend arbeitet

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Hubscheibenwellen der Zahl der Stampferstangen entsprechend einzeln gelagert sind, wobei die Lagerstellen als ineinandergreifende, Zahnsegmente aufweisende Zahnschwingen ausgebildet und als solche gleichzeitig und gleichsinnig über ein Hydrauliksystem beaufschlagbar sind.

Eine derartige Ausbildung ermöglicht mit Hilfe der Steuerung eine einzelne Beistellung der Hubscheiben und zwar gleichmäßig von beiden Seiten. Ober die Teilung der Hubscheibenwelle bzw. Hubscheibenwellen in

dient als Durchpufferung, so daß jeweils vor dem hydraulisch entsperrbaren Rückschlagventil ein gleichmäßiger Druck vorgehalten wird.

Eine automatische Nachstellung des Beistelldruckes wird in vorteilhafter Weise erreicht, indem in der Steuerleitung stangenseitig ein Doppeldruckschalter vorgesehen ist, der über ein Zeitrelais und/oder einen den Hubscheiben zugeordneten Stellungskontakt beeinfluß-30 bar ist Wird über das Zeitrelais und den Stellungskontakt an den Hubscheiben festgestellt, daß der erforderliche Vorspanndruck in der festgelegten Zeit nicht erreicht wird, so erfolgt über den Doppeldruckschalter eine Nachstellung und bein?, nächsten Vorgang ist wieeinzelne kurze Abschnitteist es nicht nur möglich, diese 35 der der optimale Vorspanndruck gewährleistet Der anschließend einzeln anzutreiben, sondern gleichzeitig Doppeldrueksehalier wird über das Zeitrelais und den auch sie einzeln den individuellen Gegebenheiten ent- Stellungskontakt angeregt.

sprechend gegen den Reibbelag bzw. Steg der einzelnen Stöße im Hydrauliksystem, die insbesondere beim

Stampferstange anzupressen. Die gleichmäßige Anpres- Anlegen der Hubscheibennocken an die Stampferstansung der Hubscheiben auf beide Seiten der Stege ist 40 gen entstehen, werden erfindungsgemäß in vorteilhafter durch die als ineinandergreifende, Zahnsegmente auf- una einfacher Weise dadurch vermieden, daß in der weisende Zahnschwingen ausgebildeten Lagerstellen Steuerleitung ein Druckspeicher vorgesehen ist Über gewährleistet. Durch Beeinflussung einer der Lagerstel- diesen Druckspeicher, der nach einer Ausbildung vorlen wird gleichzeitig auch die andere Zahnschwinge und teilhaft Icolbenseitig in die Steuerleitunp geschaltet ist damit die andere Hubscheibe beeinflußt, so daß jeweils 45 ist es möglich, statt der bisher notwendigen elastisch auf eine gleichmäßige Belastung des Steges auf beiden Sei- ihren Naben gelagerten Hubscheibenkränze jetzt starr ten eintritt. Das Zahnspiel im Eingriff der Zahnschwingen wird erfindungsgemäß durch zwei Spiralfedern herausgenommen.

Eine günstige Übertragung der Antriebskräfte und günstige Aufbringung von Reibkräften auf die Stege der einzelnen Stampferstangen ist gewährleistet, indem erfindungsgemäß die Hubscheibe zwischen zwei Zahnschwingen auf der Hubscheibenwelle gelagert ist, die gleichzeitig das Hubwellenritzel trägt. Dieses Hubwtllenritzel ist gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung über ein Verteilerrad und eine Antriebsverzweigung mit dem Motor kuppelbar ausgebildet Damit ist es möglich, mit einem einzigen Motor alle Hubscheiben

gelagerte Hubscheiben einzusetzen. Derartige starr gelagerte Hubscheiben sind einfacher herzustellen und einfacher und billiger einzusetzen.

Das Nachstellen c*es Zahneingriffs zwischen Hubwellenritzel und Zwischenrad entfällt, da erfindungsgemäß das Verteilerrad jeweils auf der Hebelwelle drehbar angeordnet ist. Das Verteilerrad bzw. die beiden Verteilerräder können jeweils unabhängig vom gewählten Andruck und damit der Stellung des Hubwellenritzels immer ineinanderkämmen.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus. daß die bisher aufwendigen Nachstellarbeiten beim

Betrieb von mehreren Stampfern in einer Stampfform anzutreiben und somit die einzelnen Stampferstangen 60 entfallen, da nun durch die getrennte Lagerung der gleichmäßig und im vorgesehenen Takt anzuheben und Hubscheiben und ihren Einzelantrieb eine Möglichkeit

geschaffen ist, die Anpressung der einzelnen Hubscheiben jeweils dem Zustand der einzelnen Stampferstange entsprechend zu wählen. Dabei wird auf den Vorteil, alle Hubscheiben durch einen einzigen Antrieb zu versorgen, nicht verzichtet. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird darüber hinaus erreicht, daß die ein

herabfallen zu lassen.

Über die Zahnschwingen werden die Hubscheiben gleichmäßig gegen die Stege der Stampferstangen gedrückt.

Um einerseits den notwendigen mechanischen, hydraulischen und regeltechnischen Aufwand in Grenzen zu halten und um gleichzeitig eine gleichmäßige und

zelnen Si:ampferstangen auf beiden Stegseiten von den

dort angreifenden Hubscheiben gleichmäßig beaufschlagt werden. Damit ist nicht nur ein gleichmäßiger und störunanfälligerer Betrieb gewährleistet, sondern gleichzeitig auch eine gleichmäßigere und immer gleichmäßig bleibende Verdichtung des Kohlekuchens über die gesamte Länge der Stampfform gesehen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigt Fig. 1 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Stampfvorrichtung,

Fig.2 die Lagerung der Hubscheiben entsprechend Ansicht A,

Fig.3 die Verlagerung der Hubwellenritzel gemäß Schnitt II von F ig. 1,

Fig.4 die Lage der Antriebsverzweigung entsprechend Schnitt ΙΙ-Π der F i g. 1 und

F i g. 5 eine schematiche Darstellung des hydraulisehen Schaltsystems.

Bei dem in F i g. 1 gezeigten Ausschnitt handelt es sich um eine Teilansicht einer Stampfvorrichtung mit mehreren parallel zueinander arbeitenden Stampfern 1. Jeweils zwei Stampferstangen 2,3 sind antriebsmäßig korrespondierend geschaltet, wobei die den Stampferstangen 2,3 zugeordneten Hubscheiben 5,6 dazu dienen, die Stampferstangen jeweils über Reibung anzuheben und nach Durchlaufen der Hubscheibennocken wieder fallen zu lassen.

Die Hubscheiben 5, 6 sind auf kurzen Hubscheibenwellen 7,9 gelagert, auf denen auch die Hubwellenritzel 8 angeordnet sind. Diese Hubwellenritzel 8 stehen mit dem Verteilerrad 10. den Zwischenrädern 11, 12 und dem Antriebsritzel 13 in Verbindung. Das auf der Zwi- 3s schenwelle aufsitzende Antriebsritzel 13 wird über den Motor 16 und das Getriebe 15 sowie die dazwischen angeordnete Zahnkupplung 17 beaufschlagt.

Die Hubscheiben 5, 6 beanspruchen mit ihren Hubscheibennocken jeweils den Steg 19 bzw. den Reibbelag 20 der einzelnen Stampferstangen 2,3.

Die Hubscheibenwellen sind einzeln gelagert, wobei ihre Lagerstellen 22 als ineinandergreifende, Zahnsegmente 26 aufweisende Zahnschwingen 23, 24 ausgebildet sind. Diese Zahnschwingen 23, 24 sind im Bereich der Zahnsegmente über eine Hebelwelle 25 miteinander verbunden und zwar so, daß, wie aus den Fig. 1.2 und 3 ersichtlich ist, die Zahnschwingen 23, 24 bei Betätigung des Arbeitszylinders 23 über den Hebel 28 so verschwenkt werden, daß sich die Hubscheiben 5, 6 entweder dem Steg 19 n?hern oder aber von diesem abgehoben werden.

Die Hebelweilen 25 sind auf beiden Seiten der Stampferstange 2,3 über eine gemeinsame Achshalterung 27 gehalten. Nur eine der beiden Hebelwellen weist einen Hebel 28 auf. Dies ist ausreichend, weil die Bewegung des Hebels 28 über die Zahnsegmente 26 auf die gegenüberliegende Hebelwelle 25' übertragen wird. Dementsprechend führen die Zahnschwingen 23 bzw. 23' sowie 24 und 24' gleiche Bewegungen aus. Das Zahnspiel in den Zahnschwingen 23, 23' und 24, 24' wird mittels Spiralfedern herausgenommen. Damit wird ein Ausschlagen der Zähne bei dem periodischen Eingreifen der Hubscheibennocken 41 vermieden.

Mit 30 ist der Stampferfuß bezeichnet, der der Stampfform entsprechende Abmessungen aufweist.

Der Arbeitszylinder 29 bewegt über den Hebel 28 die Hebelwelle 25. Die Zahnschwingen 23,24 werden dann synchron bewegt, wie erwähnt. Die Hubscheibenwelle 9, die zwischen den Zahnschwingen 23, 24 bzw. 23', 24' verlagert ist, dient gleichzeitig als Träger der Hubscheibe 5,6 und des Hubwellenritzels 8. Über die Hubscheibenwelle 9 werden die Hubscheiben 5,6 in Betriebsposition gebracht. Das Beistellen der Hubscheiben 5, 6 erfolgt über das Hydrauliksystem. Der Antrieb der Hubwellenritzel 8 ist in F i g. 4 dargestellt, wobei die einzelnen Übertragungsräder mit 10, II, 12, 13 bezeichnet sind.

F i g. 5 zeigt das hydraulische Schaltbild, wobei der Arbeitszylinder 29 über ein besonderes Steuerungssystem verfügt, über den die Lage von Kolbenstange 32 und Kolben 33 bzw. deren Fixierung erfolgt. In die Steuerleitung 34 ist ein Druckspeicher 35 geschaltet, der als Kompensator wirkt und die Stöße im Hydrauliksystem auffängt, die beim Auflegen der Hubscheibennocken 41 an die Stampferstange 2,3 unvermeidlich entstehen. Dadurch können starr gelagerte Hubschcibcn 5,5 verwendet werden, deren Ausführung und Lagerung wesentlich einfacher und billiger als bisher durchzuführen ist. Auch können dadurch bei Bedarf schwerere Stampferstangen eingesetzt und somit größere Energiemengen in den Kohlekuchen bei gleicher Stampfzeit eingebracht werden.

Der Arbeitszylinder 29 ist so ausgebildet und geschaltet, daß auch bei gewünschtem Stillstand durch eine äußere ".raft wie beispielsweise die Hubscheibenabwälzkraft ein Verschieben nicht möglich ist. Auch bei längeren Standzeiten kriecht der unter Belastung stehende Arbeitszylinder 29 nicht, da die ölfeder auf der Kolben- sowie auf der Stangensei2e leckölfrei durch das Sperrventil/hydraulisch entsperrbare Rückschlagventil 36, 37 gesperrt wird. Ein Doppeldruckschalter 38, der auf einen minimalen und einen maximalen Vorspanndruck der Hubscheiben 5, 6 eingestellt werden kann, wird über das Zeitrelais 39 erregt. Dies ist dann der FaIL wenn über eine vorher festgelegte Zeit wie z. B. 2 Minuten der eingestellte Minimalwert nicht erreicht wurde. Der maximale Wert der Hubscheibenvorspannung wird dann erreicht, wenn der Arbeitszylinder 29 so weit ausfährt, daß der als maximal eingestellte Druck in dem Doppeldruckschalter 38 anliegt. Dieses Beistellen der Hubscheiben 5,6 erfolgt, wenn der Stellungskontakt 40 ein Position von gegenüberstehenden Hubscheibennokken 41 anzeigt. Diese Nachstellung ist erfahrungsgemäß nur alle ein bis zwei Monate erforderlich.

Der in die Zuleitung 43 mit dem Speicher 44 geschaltete und hinter dem Rückschlagventil 45 angeordnete Druckspeicher 46 dient als Druckpufferung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Anheben von Stampfern, die

in Stampfkokereien zum Verdichten von Kokskohle vor deren Einführen in den Koksofen dienen, mit beidseitig der Stampferstangen in Lagerstellen gelagerten Hubscheibenwellen, die zentral angetrieben werden und auf denen die Stampferstangen abschnittsweise beeinflussende Hubscneiben aufsitzen, to dadurch gekennzeichnet, daß die Hubscheibenwellen (7,9) der Zahl der Stampferstangen (2,3) entsprechend einzeln gelagert sind, wobei die Lagerstellen (22) als ineinandergreifende, Zahnsegmente (26) aufweisende Zahnschwingen (24) ausgebildet und als solche gleichzeitig und gleichsinnig über ein Hydrauliksystem (28, 29, 36, 37) beaufschlagbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubscheibe (5, 6) zwischen zwei ZahnschuKPgen (23, 24) auf der Hubscheibenwelle (7,9) gelagert ist, die gleichzeitig das Hubwellenritzel (8) trägt

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubwellenritzel (8) über ein Verteilerrad (10) und eine Antriebsverzweigung (11,12,13,14) mit dem Motor (16) kuppelbar ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnschwingen (23,24) im Bereich der Zahnsegmente (26) paarweise auf je einer Hebelwelle (25) /erlagen sind, wovon eine über einen angelenkten Hebel (2&) und c'aen beweglich damit verbundenen Arbeitszylinder (29) verdrehbar ist

5. Vorrichtung nach Anspruc' 1 und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem hydraulischen Arbeitszylinder (29) ein hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil (36,37) zugeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, Anspruch 4 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuleitung (43) vor dem Rückschlagventil ein Druckspeicher (46) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, Anspruch 5 una Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuerieitung (34) stangenseitig ein Doppeldruckschalter (38) vorgesehen ist, der über ein Zeitrelais (39) und/oder einen den Hubscheiben (5,6) zugeordneten Stellungskontakt (40) beeinflußbar ist

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuerleitung (34) ein Druckspeicher (35) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckspeicher (35) kolbenseitig in die Steuerleitung (34) geschaltet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, Anspruch 3 und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerrad (10) jeweils auf der Hebelwelle (25) drehbar angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schwingenpaaren (23,24) Spiralfedern (47) zur Entfernung des Zahnspiels angeordnet sind.